CN101275051B - 一种丙烯酸树脂涂层剂及其制备方法 - Google Patents
一种丙烯酸树脂涂层剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种丙烯酸树脂涂层剂新的制备方法。该方法是将传统的悬浮法合成丙烯酸树酯涂层防水剂改为乳液盐析法合成。此防水剂用于各类织物、箱包及雨伞布的涂层。手感、防水、防绒和防针孔都比悬浮法工艺要好。而且单体转化率高，生产过程中的有机废气少，废水中COD低，有利于环保。
Description
技术领域
本发明属于纺织品后整理技术，更具体地说涉及一种丙烯酸树脂涂层防水剂及它的制备方法。
背景技术
目前，丙烯酸树脂涂层防水剂是采用悬浮法工艺。
中国专利200610118202.1公布了一种丙烯酸酯涂层防水剂及其制备方法。此工艺聚合反应时发热量比较大不易控制，还会发生爆炸等事故，所以单釜容量小，且生产量小；其次粘釜比较严重，清理起来比较困难；产品质量不太稳定，分子量波动大，溶解有时时间比较长，还会出现少量不溶于甲苯的粒子，脱水和干燥时气味很大，废水中的COD高，环保治理难度大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的丙烯酸树脂涂层防水剂及其制备方法，以改善现有技术的环保问题，同时提高生产质量。
本发明的丙烯酸树脂涂层防水剂，其成分质量百分比为：
1)丙烯酸、甲基丙烯酸、C1-C6丙烯酸酯或C1-C6甲基丙烯酸酯
28-36％
2)丙烯腈 1.6-8％
3)苯乙烯 0-8％
4)甲基丙烯酸羟乙酯 0-1.2％
5)十二烷基硫酸钠 0.2-1.1％
6)非离子乳化剂 0.4-1.1％
7)过硫酸铵 0.005-0.2％
8)亚硫酸氢钠 0.005-0.2％
9)纯水(脱盐水) 50-69％
10)硫酸亚铜 0-0.001％
上述配方中1)、2)、3)和4)统称为单体。
本发明防水剂的制备方法为：
本发明采用的是搪瓷釜带有多层搅拌及能调速的聚合釜，搅拌采用锚式加一层平浆；釜内有一块档板，加热系统为热水加热。
生产步骤如下：
a)清釜：用高压水枪清理聚合釜，压力为20-40Mpa，然后用纯水洗干净；
b)聚合釜中加入20-40％纯水、30-35％阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠和30-35％非离子乳化剂；
c)将纯水和引发剂过硫酸铵加入过硫酸铵滴加槽，配制成浓度为0.05-0.1％的水溶液；将纯水和亚硫酸氢钠加入亚硫酸氢钠滴加槽，配制成浓度为0.05-0.1％的水溶液；
d)将剩余的纯水、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂和上述配方中的单体加入乳化釜内，2000-10000转/分钟搅拌，乳化15-30分钟；
e)加热聚合釜，温度升至40-70℃时将15％的步骤d)所得乳化液加入到聚合釜中，同时加入两种滴加槽里的引发剂10-15％，并加入硫酸亚铜；
f)待温度升到40-85℃，滴加剩余的乳化液和剩余的引发剂，2-5小时滴完，滴完后保温0.5-1.5小时，保温温度为50-90℃，然后降温至35-45℃；
g)将上述反应液盐析、中和、洗涤、离心脱水、水清洗、干燥得丙烯酸树脂；
h)将上述树脂投入甲苯中，70℃溶解8-10小时，得丙烯酸树脂涂层防水剂。
利用此防水剂涂物时，将此溶液，甲苯，交联剂，涂布量20g-30g/m2，经刮刀涂布一次，耐水压1200cm以上水柱，泼水度＞90。
本发明的有益效果
利用本发明的防水剂及制备方法获得的丙烯酸树脂涂层剂涂层的物品具有较高的防水和防绒交果，同时具有优良的成膜性和防风、防雨、防绒、防寒、防针孔的能力。和以前的悬浮法工艺相比，此发明的单釜容积大，生产容易控制，物料基本不粘釜，树脂溶解时间短，防水剂耐水压要高。由于生产中转化率高，减少了废气和废水中的有机物的排放，生产过程中废气中的有机物少，废水中的cod低。本发明所提供的防水剂具有耐用消费品气候，柔软，耐洗，粘结力强，耐磨，防水，防绒，防针孔，硬挺等特点。
本发明与中国专利200610118202.1的技术方案对比，现有技术中生产过程中单釜最大量为15吨，本发明可做到50-300吨；现有技术每次生产过程都有粘釜情况存在，每生产几釜就要用碱清洗，而本发明基本没有粘釜，50-60釜才需用碱清洗一次；本发明的溶解过程为6小时，而现有技术一般是8-24小时；现有技术中不溶于甲苯的粒子是2％，本发明为0；现有技术中脱水时有1％的单体，干燥时有0.5％的单体，而本发明脱水有0.3％的单体，干燥时只有0.1％的单体；现有技术中废水COD是5000-10000，而本发明是500左右；本发明的耐水压是现有技术的1.2-1.5倍。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步阐述，但实施例不限制本发明的保护范围。
下述实施例中，非离子乳化剂购于BASF公司(型号T-40)或角媒公司；阴离子乳化剂是指国家标准GB/T 15963-1995十二烷基硫酸钠；架桥剂是指异氰酸酯交联剂，购于浙江卫星企业；聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂购于上海沃杉化工有限公司。
本发明采用的是搪瓷釜，带有两层以上搅拌及能调速的聚合釜，搅拌采用锚式加一层平桨；釜内有一块档板，加热系统采用热水加热。乳化釜为高速分散釜。
实施例1
a)用高压水冲洗好聚合釜后，再用纯水将聚合釜洗净；
b)聚合釜内加入纯水130KG，阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂各1.5KG，搅拌混匀；
c)将引发剂过硫酸铵0.05KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽1中，将引发剂亚硫酸氢钠0.04KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽2；
d)将丙烯酸甲酯40KG、丙烯酸丁酯110KG、丙烯腈25KG、丙烯酸5KG、纯水100KG、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠3KG、非离子乳化剂3KG分别投入到乳化釜中，2000转/分钟搅拌，乳化30分钟；
e)加热聚合釜，待釜温到40℃时加入步骤d)所得的乳化液的15％，然后加入硫酸亚铜0.6g，由滴加槽1、滴加槽2中分别滴加入15％步骤c)中的两种引发剂水溶液；
f)等温度稳定到50℃，滴加剩余乳化液和两种引发剂水溶液，2小时内滴完，然后升温到55℃，保温1小时，接着降温到35℃；
g)将步骤f)所得的乳液升温至80℃、每100KG乳液加15％硫酸40KG、10％硫酸钠30KG、0.2％聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂30KG进行盐析，接着加入25％的氨水将液体中和至PH＝6.5，然后使用全自动刮刀离心机离心、用水洗涤，最后升至80℃干燥3小时，干燥得固体树脂179KG，转化率99.5％。
h)将上述树脂投入537KG甲苯中，70℃溶解10小时生成25％含量的丙烯酸树脂涂层防水剂。
取上述防水剂50KG、甲苯6KG、架桥剂2KG，涂布量20g/m2，210涤塔夫布(拒水处理过)经刮刀涂布一次，干燥冷却后耐水压2000，泼水度＞90，手感中软。
实施例2
a)用高压水冲洗好聚合釜后，再用纯水将聚合釜洗净；
b)聚合釜内加入纯水140KG，阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂各2KG，搅拌混匀；
c)将引发剂过硫酸铵0.04KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽1中，将引发剂亚硫酸氢钠0.05KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽2；
d)将丙烯酸乙酯40KG、丙烯酸丁酯110KG、丙烯腈25KG、甲基丙烯酸5KG、纯水100KG、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠4KG、非离子乳化剂4KG分别投入到乳化釜中，10000转/分钟搅拌，乳化15分钟；
e)加热聚合釜，待釜温到50℃时加入步骤d)所得的乳化液的15％，然后加入硫酸亚铜0.5g，由滴加槽1、滴加槽2中分别滴加15％步骤c)中的两种引发剂水溶液；
f)等温度稳定到60℃，滴加剩余乳化液和引发剂，4小时内滴完，然后升温到65℃，保温0.5小时，接着降温到40℃；
g)将步骤f)所得的乳液升温至80℃、每100KG乳液加15％硫酸40KG、10％硫酸钠30KG、0.2％聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂(购于上海沃杉化工有限公司)30KG进行盐析，接着加入25％的氨水将液体中和至PH＝7，然后使用全自动刮刀离心机离心、用水洗涤，最后升至80℃干燥6小时，干燥得固体树脂179KG，转化率99.5％。
h)将上述树脂投入940KG甲苯中，70℃溶解8小时生成16％含量的丙烯酸树脂涂层防水剂。
取上述防水剂50KG、甲苯6KG、架桥剂2KG，涂布量20g/m2，210涤塔夫布(拒水处理过)经刮刀涂布一次，干燥冷却后耐水压1600，泼水度＞90，手感柔软。
实施例3
a)用高压水冲洗好聚合釜后，再用纯水将聚合釜洗净；
b)聚合釜内加入纯水140KG，阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂各1.7KG，搅拌混匀；
c)将引发剂过硫酸铵0.03KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽1中，将引发剂亚硫酸氢钠0.04KG和纯水50KG加入到引发剂滴加槽2；
d)将丙烯酸乙酯40KG、丙烯酸丁酯122KG、丙烯腈10KG、苯乙烯5KG、甲基丙烯酸羟乙酯3KG、纯水100KG、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠3.3KG、非离子乳化剂3.3KG分别投入到乳化釜中，8000转/分钟搅拌，乳化20分钟；
e)加热聚合釜，待釜温到70℃时加入步骤d)所得的乳化液的15％，然后加入硫酸亚铜0.5g，由滴加槽1、滴加槽2中分别滴加15％步骤c)中的两种引发剂水溶液；
f)等温度稳定到85℃，滴加剩余乳化液和引发剂，5小时内滴完，然 后升温到90℃，保温1.5小时，接着降温到45℃；
g)将步骤f)所得的乳液升温至80℃、每100KG乳液加15％硫酸40KG、10％硫酸钠30KG、0.2％聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂30KG进行盐析，接着加入25％的氨水将液体中和至PH＝7.5，然后使用全自动刮刀离心机离心、用水洗涤，最后升至80℃干燥5小时，干燥得固体树脂179KG，转化率99.5％。
h)将上述树脂投入1100KG甲苯中，70℃溶解9小时生成14％含量的丙烯酸树脂涂层防水剂。
取上述防水剂50KG、甲苯5KG、架桥剂1.8KG，涂布量20g/m2，210涤塔夫布(拒水处理过)经刮刀涂布一次，干燥冷却后耐水压1200，泼水度＞90，手感特软。
Claims (4)
1.一种丙烯酸树酯涂层防水剂，其成分重量百分比为：
1)丙烯酸、甲基丙烯酸、C1-C6丙烯酸酯或C1-C6甲基丙烯酸酯
28-36％
2)丙烯腈 1.6-8％
3)苯乙烯 0-8％
4)甲基丙烯酸羟乙酯 0-1.2％
5)十二烷基硫酸钠 0.2-1.1％
6)非离子乳化剂 0.4-1.1％
7)过硫酸铵 0.005-0.2％
8)亚硫酸氢钠 0.005-0.2％
9)纯水 50-69％
10)硫酸亚铜 0-0.001％
上述配方中1)、2)、3)和4)统称为单体；
所述防水剂采用以下方法制备而成，包括以下步骤：
a)清釜；
b)聚合釜中加入20-40％纯水、30-35％阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠和30-35％非离子乳化剂；
c)将纯水和引发剂过硫酸铵加入过硫酸铵滴加槽，配制成浓度为0.05-0.1％的水溶液；将纯水和亚硫酸氢钠加入亚硫酸氢钠滴加槽，配制成浓度为0.05-0.1％的水溶液；
d)将剩余的纯水、阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂和上述配方中的单体加入乳化釜内进行乳化；
e)加热聚合釜，温度升至40-70℃时将15％的步骤d)所得乳化液加入到聚合釜中，同时加入两种滴加槽里的引发剂10-15％，并加入硫酸亚铜；
f)待温度升到40-85℃，滴加剩余的乳化液和剩余的引发剂，2-5小时滴完，滴完后保温0.5-1.5小时，保温温度为50-90℃，然后降温至35-45℃；
g)将上述反应液盐析、中和、洗涤、离心脱水、水清洗、干燥得丙烯酸树脂；
h)将上述树脂投入甲苯中，70℃溶解8-10小时，得丙烯酸树脂涂层防水剂。
2.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于，所述的聚合釜为搪瓷釜并带有两层以上搅拌，并能调整电机转速。
3.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于，步骤d)中所述的乳化釜转速2000-10000转/分钟，乳化时间为15-30分钟。
4.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于，步骤g)中的盐析方法是指取上述步骤f)所得的乳液每100KG，在80℃加入15％的硫酸40KG、10％的硫酸钠30KG、0.2％的聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂30KG，所述的中和是指用25％的氨水调至pH＝6.5-7.5；所述的干燥条件为80℃下干燥3-6小时。
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